ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА УПРОЧНЕНИЯ РЕЛЬСОВ В ПРОЦЕССЕ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-6-414-419
Аннотация
Эксплуатация рельсов (пропущенный тоннаж 500 и 1000 млн. т брутто) приводит к существенному упрочнению поверхностного слоя. На основании результатов электронно-микроскопических исследований выполнен количественный анализ вклада различных механизмов в упрочнение рельсов после длительной эксплуатации на разном расстоянии от поверхности катания. Показано, что упрочнение носит многофакторный характер и обусловлено субструктурным упрочнением, вызванным формированием наноразмерных фрагментов; дисперсионным упрочнением частицами карбидной фазы; упрочнением, обусловленным формированием на дислокациях атмосфер; полями напряжений, формирующимися внутрифазными и межфазными границами. Существенное увеличение прочности поверхностного слоя рельсовой стали, подвергнутой длительной (пропущенный тоннаж 1000 млн. т брутто) эксплуатации, обусловлено формирующимися в материале дальнодействующими внутренними полями напряжений и фрагментацией материала с образованием наноразмерной структуры.
Об авторах
В. Е. Громов
Сибирский государственный индустриальный университет
(654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42)
Россия
Россия
д.ф.-м.н., профессор, заведующий кафедрой физики им. В.М. Финкеля
Ю. Ф. Иванов
Институт сильноточной электроники СО РАН
(634055, Россия, Томск, пр. Академический, 2/3)
Национальный исследовательский Томский политехнический университет
(634050, Россия, Томск, пр. Ленина, 30)
Национальный исследовательский Томский государственный университет
(634050, Россия, Томск, пр. Ленина, 36)
Россия
Россия
д.ф.-м.н., ведущий научный сотрудник, профессор
К. В. Морозов
Сибирский государственный индустриальный университет
(654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42)
Россия
Россия
к.т.н., инженер кафедры физики им. В.М. Финкеля
О. А. Перегудов
Сибирский государственный индустриальный университет
(654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42)
Россия
Россия
инженер кафедры физики им. В.М. Финкеля
А. Б. Юрьев
Сибирский государственный индустриальный университет
(654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42)
ОАО «ЕВРАЗ – Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат»
(654043, Россия, Кемеровская область, г. Новокузнецк, шоссе Космическое, д. 16)
Россия
Россия
д.т.н., управляющий директор, профессор кафедры «Обработка металлов давлением и металловедение»
Список литературы
1. Пикеринг Ф.Б. Физическое металловедение и разработка сталей. – М.: Металлургия, 1982. – 184 с.
2. Штремель М.А. Прочность сплавов. Часть II. Деформация. Учебник для вузов. – М.: изд. МИСИС, 1997. – 527 с.
3. Деформационное упрочнение и разрушение поликристаллических металлов / В.И. Трефилов, В.И. Моисеев, Э.П. Печковский и др. – Киев: Наукова думка, 1987. – 248 с.
4. Статическая прочность и механика разрушения сталей: Сб. научных трудов / Пер. с нем.; под ред. В. Даля, В. Антона. – М.: Металлургия, 1986. – 566 с.
5. Закаленная конструкционная сталь: структура и механизмы упрочнения / Ю.Ф. Иванов, Е.В. Корнет, Э.В. Козлов, В.Е. Громов. – Новокузнецк: изд. СибГИУ, 2010. – 174 с.
6. Иванов Ю.Ф., Морозов К.В., Перегудов О.А. и др. Формирование структурно-фазовых градиентов в рельсах при длительной эксплуатации // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2015. No 3. С. 49 – 54.
7. Громов В.Е., Перегудов О.А., Иванов Ю.Ф. и др. Эволюция поверхностного слоя рельсов при длительной эксплуатации // Вопросы материаловедения. 2015. No 3. С. 41 – 49.
8. Громов В.Е., Иванов Ю.Ф., Морозов К.В. и др. Изменение структуры и свойств поверхностных слоев головки рельсов после длительной эксплуатации // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2015. Т. 12. No 2. С. 203 – 208. Иванов Ю.Ф., Громов В.Е., Перегудов О.А. и др. Эволюция структурно-фазовых состояний рельсов при длительной эксплуатации // Изв. вуз. Черная металлургия. 2015. Т. 58. No 4. С. 262 – 267.
9. Перегудов О.А., Морозов К.В., Громов В.Е. и др. Формирование полей внутренних напряжений в рельсах при длительной эксплуатации // Деформация и разрушение материалов. 2015. No 11. С. 34 – 37.
10. Шур Е.А. Повреждение рельсов. – М.: Интекст, 2012. – 192 с.
11. Sheinman E. Wear of Rails. A Review of the american Press // J. of Friction and wear. 2012. Vol. 33. No 4. P. 308 – 314.
12. Беленький Б.З., Фарбер Б.М., Гольдштейн М.И. Оценки прочности малоуглеродистых низколегированных сталей по структурным данным // ФММ. 1975. Т. 39. No 3. С. 403 – 409.
13. Naulor I.R. The influence of the lath morphology on the yield strength and transition temperature on martensite-bainite steel // Met. Trans. 1979. Vol. 10A. No 7. Р. 873 – 891.
14. Мак Лин Д. Механические свойства металлов. – М.: Металлургия, 1965. – 431 с.
15. Гольдштейн М.И., Фарбер Б.М. Дисперсионное упрочнение стали. – М.: Металлургия, 1979. – 208 с.
16. Предводителев А.А. Современное состояние исследований дислокационных ансамблей. – В кн.: Проблемы современной кристаллографии. – М.: Наука, 1975. С. 262 – 275.
17. Embyri I.D. Strengthening by dislocations structure // Strengthening Method in Crystals. Applied Science Publishes. 1971. P. 331 – 402.
18. Физика и механика волочения и объемной штамповки / В.Е. Громов, Э.В. Козлов, В.И. Базайкин и др. – М.: Недра, 1997. – 293 с.
19. Конева Н.А., Козлов Э.В. Физическая природа стадийности пластической деформации. – В кн.: Структурные уровни пластической деформации и разрушения / Под ред. В.Е. Панина. – Новосибирск: Наука, 1990. С. 123 – 186.
20. Mott N.F., Nabarro F.R.N. The distribution of dislocations in slip band // Proc. Phys. Soc. 1940. Vol. 52. No 1. P. 86 – 93.
21. Прнка Т. Количественные соотношения между параметрами дисперсных выделений и механическими свойствами сталей // Металловедение и термическая обработка металлов. 1975. No 7. С. 3 – 8.
Рецензия
Для цитирования:
Громов В.Е., Иванов Ю.Ф., Морозов К.В., Перегудов О.А., Юрьев А.Б. ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА УПРОЧНЕНИЯ РЕЛЬСОВ В ПРОЦЕССЕ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2016;59(6):414-419. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-6-414-419
For citation:
Gromov V.E., Ivanov Yu.F., Morozov K.V., Peregudov O.A., Yur’ev A.B. PHYSICAL NATURE OF RAILS STRENGTHENING DURING LONG OPERATION. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2016;59(6):414-419. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-6-414-419
Просмотров:
719
Послать статью по эл. почте 